⑴ 全息摄影的发展
全息照相的方法从光学领域推广到其他领域。如微波全息、声全息等得到很大发展,成功地应用在工业医疗等方面。地震波、电子波、X射线等方面的全息也正在深入研究中。全息图有极其广泛的应用。如用于研究火箭飞行的冲击波、飞机机翼蜂窝结构的无损检验等。激光全息,而且研究成功白光全息、彩虹全息,以及全景彩虹全息,使人们能看到景物的各个侧面。全息三维立体显示正在向全息彩色立体电视和电影的方向发展。
⑵ 全息投影3D成像技术发展到什么阶段啦
理想很丰满,现实很骨感,目前对于全息投影技术来说面临的最大问题就是介质。因为没有介质的话光是不会发生折射的,这也就意味着类似科幻片中的效果不可能实现。
⑶ 全息影象的发明史
在物理课的力学中我们做过水波的干涉实验,而根据光的波动特性,人们也成功地观察到了光波的干涉与衍射现象。为得到频率相同的二条光线,让光从一个狭缝中同时射向第二屏的两个小孔,两束光在屏后出现了干涉条纹,条纹的出现是因为二束光的波峰与波谷会由于叠加时(同相)光加强,相互抵消时(反相)光减弱。这一现象使美国麻省理工学院的物理学家Stephen Benton发现其后面隐藏着一项高科技,从而对这项技术做出进一步的研究。
全息图像的特点
有关全息的原理在1947年就已由英国物理学家丹尼斯伽柏提出了,科学家本人也因此获得了诺贝尔奖。在全息影像拍摄时,记录下光波本身以及二束光相对的位相,位相是由实物(图中蓝色光线)与参考光线(图中红色光线)之间位置差异造成的,从全息照片上的干涉条纹上我们看不到物体的成像,必须使用具有凝聚力的激光来准确瞄准目标照射全息片,从而再现出物光的全部信息。一个叫班顿的人后来又发现了更为简便使用白光还原影像的方法,从而使这项技术逐渐走向实用阶段。美国《国家地理杂志》第一次使用白色光全息片贴在封面时,销售量由一千万份增加到再版后的一千六百万份。这一技术后由美国传到欧洲和其它国家,广泛用于信用卡等仿伪技术。激光全息摄影技术也随之风靡全世界。
全息摄影是利用激光光波的干涉将影像与再现影像记录下来的一种摄影,它与一般的立体照片技术完全不同,我们可以围着它观看各个侧面,只是摸不到真实的物体,其显著的特点和优势有如下几点:
1、 再造出来的立体影像有利于保存珍贵的艺术品资料进行收藏。
2、 拍摄时每一点都记录在全息片的任何一点上,一旦照片损坏也关系不大。
3、 全息照片的景物立体感强,形象逼真,借助激光器可以在各种展览会上进行展示,
⑷ 什么是全息投影技术 哪国发明的
360全投影,立体的影像。电影里面有。
⑸ 全息投影技术是那个国家发明的,什么时候
发明 在美国麻省一位叫Chad Dyne的29岁理工研究生发明了一种空气投影和交互技术,这是显示技术上的一个里程碑,它可以在气流形成的墙上投影出具有交互功能的图像。2.日本公司Science and Technology发明了一种可以用激光束来投射实体的3D影像 3.南加利福尼亚大学创新科技研究院的研究人员目前宣布他们成功研制一种360度全息显示屏 全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。 其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,此即拍摄过程:被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片; 其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息,这是成象过程:全息图犹如一个复杂的光栅,在相干激光照射下,一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象,即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强,具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息,故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像,通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像,而且能互不干扰地分别显示出来。 国内比较牛的有清华,中国科技,中国光电研究院,浙江大学,国防科技大学,上海交大,江苏大学等。除光学全息外,还发展了红外、微波和超声全息技术,这些全息技术在军事侦察和监视上有重要意义。
⑹ 全息技术发展史 至今达到的水平
全息技术是利用干涉和衍射原理记录并再现物体真实的三维图像的记录和再现的技术。其第一步是利用干涉原理记录物体光波信息,此即拍摄过程:被摄物体在激光辐照下形成漫射式的物光束;另一部分激光作为参考光束射到全息底片上,和物光束叠加产生干涉,把物体光波上各点的位相和振幅转换成在空间上变化的强度,从而利用干涉条纹间的反差和间隔将物体光波的全部信息记录下来。记录着干涉条纹的底片经过显影、定影等处理程序后,便成为一张全息图,或称全息照片;其第二步是利用衍射原理再现物体光波信息,这是成象过程:全息图犹如一个复杂的光栅,在相干激光照射下,一张线性记录的正弦型全息图的衍射光波一般可给出两个象,即原始象(又称初始象)和共轭象。再现的图像立体感强,具有真实的视觉效应。全息图的每一部分都记录了物体上各点的光信息,故原则上它的每一部分都能再现原物的整个图像,通过多次曝光还可以在同一张底片上记录多个不同的图像,而且能互不干扰地分别显示出来。
全息学的原理适用于各种形式的波动,如X射线、微波、声波、电子波等。只要这些波动在形成干涉花样时具有足够的相干性即可。光学全息术可望在立体电影、电视、展览、显微术、干涉度量学、投影光刻、军事侦察监视、水下探测、金属内部探测、保存珍贵的历史文物、艺术品、信息存储、遥感,研究和记录物理状态变化极快的瞬时现象、瞬时过程(如爆炸和燃烧)等各个方面获得广泛应用。
在生活中,也常常能看到全息摄影技术的运用。比如,在一些信用卡和纸币上,就有运用了俄国物理学家尤里·丹尼苏克在20世纪60年代发明的全彩全息图像技术制作出的聚酯软胶片上的“彩虹”全息图像。但这些全息图像更多只是作为一种复杂的印刷技术来实现防伪目的,它们的感光度低,色彩也不够逼真,远不到乱真的境界。研究人员还试着使用重铬酸盐胶作为感光乳剂,用来制作全息识别设备。在一些战斗机上配备有此种设备,它们可以使驾驶员将注意力集中在敌人身上。把一些珍贵的文物用这项技术拍摄下来,展出时可以真实地立体再现文物,供参观者欣赏,而原物妥善保存,防失窃,大型全息图既可展示轿车、卫星以及各种三维广告,亦可采用脉冲全息术再现人物肖像、结婚纪念照。小型全息图可以戴在颈项上形成美丽装饰,它可再现人们喜爱的动物,多彩的花朵与蝴蝶。迅猛发展的模压彩虹全息图,既可成为生动的卡通片、贺卡、立体邮票,也可以作为防伪标识出现在商标、证件卡、银行信用卡,甚至钞票上。装饰在书籍中的全息立体照片,以及礼品包装上闪耀的全息彩虹,使人们体会到21世纪印刷技术与包装技术的新飞跃。模压全息标识,由于它的三维层次感,并随观察角度而变化的彩虹效应,以及千变万化的防伪标记,再加上与其他高科技防伪手段的紧密结合,把新世纪的防伪技术推向了新的辉煌顶点。
除光学全息外,还发展了红外、微波和超声全息技术,这些全息技术在军事侦察和监视上有重要意义。我们知道,一般的雷达只能探测到目标方位、距离等,而全息照相则能给出目标的立体形象,这对于及时识别飞机、舰艇等有很大作用。因此,备受人们的重视。但是由于可见光在大气或水中传播时衰减很快,在不良的气候下甚至于无法进行工作。为克服这个困难发展出红外、微波及超声全息技术,即用相干的红外光、微波及超声波拍摄全息照片,然后用可见光再现物象,这种全息技术与普通全息技术的原理相同。技术的关键是寻找灵敏记录的介质及合适的再现方法。
⑺ 3D立体投影(全息技术)的技术发展到什么阶段了
发展到还在实验室的阶段,日本有实验室可以做出差不多一个手掌大的真正全息投影。
⑻ 全息摄影的趣味历史
凡是见过法国肖维岩洞(Chauvet Cave)中的那些史前绘画的人,无不为那细微的明暗变化、运用自如的透视法和优雅流畅的线条所折服。这些原始人用赭石绘制于32000年前的犀牛、狮子和熊,虽经岁月侵蚀,却依然能够给人带来极大的视觉撼动。但是,并不是所有人都像让-马林·肖维和他的两位朋友那么运气:当他们在1994年12月18日于偶然之中发现了这个岩洞的时候,所有的岩洞都为他们敞开大门,所有的绘画都无条件展现在他们简陋的探照灯下。然而,当这一发现被公之于众,并作为当年最伟大的考古和艺术发现之一被法国政府斥巨资加以研究保护之后,肖维岩洞的大门却对公众关闭了。连从事相关研究的专家,在入洞考察之前,都不但要经过繁琐的审批过程,还要披挂齐全,做足保护功夫,并且保证不能接触洞壁。普通人就更无缘一睹真容,只能望着杂志上平板的图片凭空摹想了。
不过,居住在古老的葡萄酒之乡波尔多城郊小镇上的伊夫·根特及其兄弟菲力普·根特却可能用他们的全息照片将这一切变为历史。
一个世纪以前,当电报的发明人塞缪尔·摩尔斯第一次见到使用银版照相术拍摄下来的照片时,曾惊讶地认为,如此逼真的图象决不应当被称作大自然的复制品,它们就是自然本身的一部分。在如今见多识广的人们眼中,摩尔斯的反应未免有些大惊小怪。在这个数码相机能充分展现其魅力的时代中,没人会像当初圣彼得堡中初见照片的人们那样,害怕照片中的人会对自己眨眼睛,看出自己的想法。但是,当南巴黎大学的化学物理学家和胶片感光专家杰奎琳·贝洛妮(Jacqueline Belloni)在一次学术会议上将伊夫·根特制作的一幅蝴蝶的全息照片展示给大家时,一位恰巧同时也是蝴蝶标本收集爱好者的物理学家却非常费解地问她,到底为什么要在作学术报告时候展示这种鳞翅类昆虫的标本盒子。那位物理学家无论如何都不肯相信这只不过是一幅全息照片。
其实,那位物理学家的惊疑也在情理之中,尽管全息摄影术对大多数人而言早就不是一个新鲜概念。早在激光出现以前,1948年伽博为了提高电子显微镜的分辨本领而提出了全息照相的理论,并开始全息照相的研究工作。1960年以后出现了激光,为全息照相提供了一个高亮度高度相干的光源,从此以后全息照相技术进入一个崭新的阶段。相继出现了多种全息的方法,不断开辟全息应用的新领域。伽伯也因全息照相的研究获得1971年的诺贝尔物理学奖金。
无论是全息摄影,还是最早的银版照相术,它们的奥秘都在对光的记录。所有的光都拥有三种属性,它们分别是光的明暗强弱、光的颜色以及光的方向。早期的银版照相和黑白照片只能记录下光的明暗变化,而彩色照片在此之外,还能通过记录光的波长变化,反应出它的颜色。全息摄影是唯一能同时捕捉到光的三种属性的一种摄影术,通过激光技术,它能记录下光射到物体上再折射出来的方向,逼真地再现物体在三维空间中的真实景象。
然而,一直到根特兄弟的作品问世之前,所谓的真实再现一直都不过是理论上的。或许是因为好的全息图象罕见而且难于生成,或许因为全息摄影的科学原理过于深奥,在全息摄影发明了半个世纪之后,它却仍然是一项充满了神秘色彩的技术。
在一些媒体对伊夫·根特及其兄弟成就的报道中,有人将他们描述为“唯一真正实现了全息摄影的再现自然功能的人”,还有人说,他们的作品就像摩尔斯所说那样,是“大自然的一部分”。这些评论可能有些言过其辞,因为实际上,全世界也有许多其他人在从事着全息摄影的研究,国际全息图象制造者联合会(International Hologram Manufacturers Association)就是一个聚集了全球全息摄影专家和爱好者的组织。但伊夫·根特毫无疑问是这些专家中的翘楚,在2001年冬季,这个联合会将“本年度最佳全息摄影作品”和“最新全息摄影技术”这两项最有分量的大奖颁发给了伊夫,就是最好的说明。一次在奥地利召开的全息摄影学术会议上,当根特兄弟发言并展示自己的作品时,“140多位经验丰富的全息摄影高手都充满钦佩之情地深吸了一口气”。菲力普在回忆当时的场景时不无得意,他说,“当人们涌上来观看我们制作的全息图片的时候,整个屋子都为之一空。”当时在场的所有专家都被那些几可乱真的图片迷住了,他们忍不住伸手去触摸作品中身着老挝传统舞蹈服装的小木偶衣服上的精美花纹,还有人想要拭去挂在正在吃小甜饼的小姑娘嘴边的饼干碎屑——当然,他们摸到的,同那位物理学家一样,只不过是一层薄薄的玻璃而已。
伊夫的工作得到了业界承认和赞许,可是,当他在1992年因为所在的实验室倒闭而被解雇,回到家乡小镇上以一个自由职业者的身份开始自己的全息摄影技术研究时,情况却完全不同。他花了两年左右时间研究出所有必需设备,包括一台最重要的便携全息肖像照相机。但当这一切就绪之时,唯一一家生产他所需要的胶片的制造商——爱克发公司(Agfa)——却突然决定停止生产此种胶片。在发明了“牛”之后,伊夫还必须教会自己制造出“草”来。
在随后的几年中,伊夫·根特就在自己简陋的实验室中自学相关的化学原理,并反复实践。菲力普的加入给了他很大帮助。后来,他们终于发明出名为“终极”(Ultimate)的感光乳剂。同其他的感光乳剂一样,“终极”的主要成分也是感光性极好的溴化银颗粒,但“终极”中的溴化银颗粒直径只有10纳米,是普通胶片上感光颗粒的1/10到1/100。正是这些微小的颗粒使“终极”能记录下细至纤毫的每一个细节,并在同一个感光层上同时记录下红、绿、蓝三色。
伊夫找到了被他称为“30年来所有人都在寻找的感光乳剂”,但他却还有很长的路要走。他做出了复制肖维岩洞壁画的整个方案,却因为找不到政府的权威人士而求告无门。他还建议为巴黎的迪斯尼乐园建立一个来访名人的全息摄影肖像馆,谈判却一拖再拖。所有见过他作品的人,都承认那是完美的全息图象,但法国的投资者过于谨慎,他们不仅要下金蛋的鹅,还要一群这样的鹅能够工业化、大规模下出金蛋,才肯从自己的口袋里掏钱。为了寻求投资人,根特兄弟及其父亲甚至想过要移民到魁北克。
转机出现在一位美国合伙人的加入之后。他所拥有的机器能将“终极”母版上的全息图象复制到杜邦公司制造的某种聚合体材料上。尽管这些图象还达不到“终极”胶片上的图象水准,但却远比从前的聚合体材料上的全息图象好多了。伴随着这种杜邦材料上的全息图象的大规模生产,使用“终极”胶片的工业化生产也是指日可待。此外,国际全息图象制造者联合会的首肯也为根特兄弟的工作增添了分量。
⑼ 3d全息影像技术的发展史
人类之所以能感受到立体感,是由于人类的双眼是横向观察物体的,且观察角度略有差异,图像经视并排,两眼之间有6厘米左右的间隔,神经中枢的融合反射及视觉心理反应便产生了三维立体感。根据这个原理,可以将3D显示技术分为两种:一种是利用人眼的视差特性产生立体感;另一种则是在空间显示真实的3D立体影像,如基于全息影像技术的立体成像。全息影像是真正的三维立体影像,用户不需要佩戴带立体眼镜或其他任何的辅助设备,就可以在不同的角度裸眼观看影像。
1947年,匈牙利人丹尼斯 盖博 (Dennis Gabor)在研究电子显微镜的过程中,提出了全息摄影术(Holography)这样一种全新的成像概念。全息术的成像利用了光的干涉原理,以条文形式记录物体发射的特定光波,并在特殊条件下使其重现,形成逼真的三维图像,这幅图像记录了物体的振幅、相位、亮度、外形分布等信息,所以称之为全息术,意为包含了全部信息。但在当时的条件下,全息图像的成像质量很差,只是采用水银灯记录全息信息,但由于水银灯的性能太差,无法分离同轴全息衍射波,因此大量的科学家花费了十年的时间却没有使这一技术有很大进展。
由于全息摄影术的发明,丹尼斯 盖博在 1971 年获得了诺贝尔奖。
1962 年,美国人雷斯和阿帕特尼克斯在基本全息术的基础上,将通信行业中“侧视雷达”理论应用在全息术上,发明了离轴全息技术,带动全息技术进入了全新的发展阶段。这一技术采用离轴光记录全息图像,然后利用离轴再现光得到三个空间相互分离的衍射分量,可以清晰的观察到所需的图像,有效克服了全息图成像质量差的问题。
1969年,本顿发明了彩虹全息术,能在白炽灯光下观察到明亮的立体成像。其基本特征是,在适当的位置加入一个一定宽度的狭缝,限制再现光波以降低像的色模糊,根据人眼水平排列的特性,牺牲垂直方向物体信息,保留水平方向物体信息,从而降低对光源的要求。彩虹全息术的发明,带动全息术进入了第三个发展阶段。 传统全息技术采用卤化银等材料制成感光胶片,完成全息图像信。
定影等后期处理,整个制作过程非常繁息的记录,由于需要进行显影、琐。而现代的全息技术材质采用新型光敏介质,如光导热塑料、光折变晶体、光致聚合物等,不仅可以省去传统技术中的后期处理步骤,而且信息的容量和衍射率都比传统材料较高。
然而,采用感光胶片或新型光敏介质,都需要通过光波衍射重现记录的波前信息,肉眼直接观察再现结果,这样难以定量分析图像的精确度,无法形成精确的全息影像。
20 世纪 60 年代末期,古德曼和劳伦斯等人提出了新的全息概念———数字全息技术,开创了精确全息技术的时代。到了 90 年代,随着高分辨率CCD的出现,人们开始用 CCD 等光敏电子元件代替传统的感光胶片或新型光敏等介质记录全息图,并用数字方式通过电脑模拟光学衍射来呈现影像,使得全息图的记录和再现真正实现了数字化。
数字全息技术的成像原理是,首先通过 CCD 等器件接收参考光和物光的干涉条纹场,由图像采集卡将其传入电脑记录数字全息图;然后利用菲涅尔衍射原理在电脑中模拟光学衍射过程,实现全息图的数字再现;最后利用数字图像基本原理再现的全息图进行进一步处理,去除数字干扰,得到清晰的全息图像。
数字全息技术是计算机技术、全息技术和电子成像技术结合的产物。它通过电子元件记录全息图,省略了图像的后期化学处理,节省了大量时间,实现了对图像的实时处理。同时,其可以进行通过电脑对数字图像进行定量分析,通过计算得到图像的强度和相位分布,并且模拟多个全息图的叠加等操作。